JP7230866B2

JP7230866B2 - プレス型

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Publication number: JP7230866B2
Application number: JP2020034674A
Authority: JP
Inventors: 元彦深谷
Original assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Current assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Priority date: 2020-03-02
Filing date: 2020-03-02
Publication date: 2023-03-01
Anticipated expiration: 2040-03-02
Also published as: JP2021137815A

Description

本発明は、プレス型に関し、詳しくは、車両用ルーフパネルの外周抜きを行いながら、サンルーフ用窓孔の孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を同時に打ち分けることができるプレス型に関する。

例えば、車両用ルーフパネルには、外形形状が同一のルーフパネルであって、ルーフ上面に、サンルーフ用窓孔が形成されたルーフパネルと、サンルーフ用窓孔が無いルーフパネルとがある。このサンルーフ用窓孔の外縁部には、窓枠部品と接合するための接合フランジが形成されている。

ここで、図８に示すように、従来のプレス加工方法の工程図によれば、サンルーフ用窓孔ＳＭが無いルーフパネルＲ１の場合、絞成形工程Ｔ１と、ルーフ外周部ＲＧを打ち抜く外形抜工程Ｔ２と、ルーフ前端部ＲＺとルーフ後端部ＲＫとを寄せ曲げ加工する寄曲げ工程Ｔ３と、からなる３工程でプレス加工できるが、サンルーフ用窓孔ＳＭが有るルーフパネルＲ２の場合、上記絞成形工程Ｔ１と、ルーフ外周部ＲＧとサンルーフ用窓孔ＳＭを打ち抜く外形孔抜き加工と、サンルーフ用窓孔ＳＭの接合フランジＳＧＨを曲げ加工するフランジ曲げ加工とを行う外形孔抜き曲げ工程Ｔ４と、上記寄曲げ工程Ｔ３とからなる３工程でプレス加工する必要があった。そのため、ルーフ外周部ＲＧを打ち抜きながら、サンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き加工及びフランジ曲げ加工の打ち分け構造を備えたプレス型が必要となる。例えば、特許文献１には、サンルーフ用窓孔のフランジ曲げ加工の打ち分けに用いることができるプレス型が開示されている。

すなわち、特許文献１には、図９に示すように、上型１０１に、パッド１０２と、選択的に上型１０１に連動する打ち分け成形パンチ１０３と、を備え、打ち分け成形パンチ１０３とパッド１０２との間に、打ち分け成形パンチ１０３の下降動作を比較的高い効率でパッド１０２に伝達する第１の弾性体１０４を介在させ、上型１０１とパッド１０２との間に、上型１０１の下降動作を比較的低い効率でパッド１０２に伝達する第２の弾性体１０５を介在させたプレス型１００が開示されている。

また、上記プレス型１００の上型１０１には、打ち分け装置１０６を備えている。打ち分け装置１０６は、上型１０１に対する打ち分け成形パンチ１０３の連動性を制御するものであり、打ち分け成形パンチ１０３と上型１０１との間に、打ち分けプレート１０７をスライド可能に設け、かつ、打ち分け成形パンチ１０３の上面および打ち分けプレート１０７の下面に、凹凸部を形成したものである。打ち分けプレート１０７は上型１０１によって支持されており、上型１０１と共に昇降する。

そして、打ち分け成形パンチ１０３、打ち分けプレート１０７双方の凸部同士を対面させた状態で、上型１０１を下降させると、打ち分け成形パンチ１０３および打ち分けプレート１０７の凸部同士が当接して、上型１０１の加工動作を打ち分け成形パンチ１０３に伝える。これによって、打ち分け成形パンチ１０３を上型１０１に連動させて下型１０８に向かって下降させることが可能となる。

また、打ち分けプレート１０７をスライドさせて、打ち分け成形パンチ１０３および打ち分けプレート１０７の、凹部と凸部とを対面させた場合には、上型１０１の下降に連動して打ち分けプレート１０７が下降するが、打ち分け成形パンチ１０３および打ち分けプレート１０７の凸部は相手方の凹部に逃げ、上型１０１の下降動作を打ち分け成形パンチ１０３に伝えることはない。したがって、上記プレス型１００によれば、同一のプレス型にて、サンルーフ用窓孔のフランジ曲げ加工を打ち分けることができる。

特開２００２－１２００２３号公報

しかしながら、上記プレス型１００は、サンルーフ用窓孔のフランジ曲げ加工を打ち分けるプレス型であるので、ルーフパネルの外周部を抜きながら、サンルーフ用窓孔の孔抜き加工を打ち分けることができなかった。
そこで、本出願人は、同一のプレス型で、ルーフパネルの外周抜きを行いながら、サンルーフ用窓孔の孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を同時に打ち分けることができるプレス型２００を検討した。しかし、以下のような問題があった。

すなわち、上記プレス型２００では、図１０（Ａ）に示すように、サンルーフ用窓孔有りの場合、パッド２０２が下型２０８に接触したときから、上型１０１とパッド１０２との間に介在する第２の弾性体２０５の加圧力Ｐ２が、上型２０１の外周部を上方へ押し上げ、また、パッド２０２とサンルーフ用窓孔パンチ２０３との間に介在する第１の弾性体２０４の加圧力Ｐ１が、打ち分けプレート２０７を介して上型２０１に直接作用して、上型２０１の中央部をより強く上方へ押し上げることになる。そして、上型２０１の中央部が上方へより強く押し上げられると、上型２０１の外周側下端部が内方へ倒れ込み、上型２０１の外周側下端部に形成された外周抜きの抜き刃（上刃）２０１ａと下型２０８の外周側に形成された外周抜きの抜き刃（下刃）２０８ａとの抜クリアランスｄ１が過剰に狭くなる。

一方、図１０（Ｂ）に示すように、サンルーフ用窓孔無しの場合、パッド２０２が下型２０８に接触したときから、上型１０１とパッド１０２との間に介在する第２の弾性体２０５の加圧力Ｐ２が、上型２０１の外周部を上方へ押し上げるが、パッド２０２とサンルーフ用窓孔パンチ２０３との間に介在する第１の弾性体２０４の加圧力Ｐ１は、パッド２０２が下型２０８に接触しても、サンルーフ用窓孔パンチ２０３と打ち分けプレート２０７とが離間しているので、上型２０１に作用せず、上型２０１の中央部を上方へ押し上げることには、ならない。そのため、上型２０１の外周側下端部は、内方へ殆ど倒れ込まず、上刃２０１ａと下刃２０８ａとの抜クリアランスｄ１の変化は、殆ど生じない。

したがって、サンルーフ用窓孔有りの場合とサンルーフ用窓孔無しの場合とで、外周抜きの抜クリアランスｄ１が大幅に相違することになる。例えば、サンルーフ用窓孔有り場合で、外周抜きの抜クリアランスｄ１を適正クリアランスに設定すると、サンルーフ用窓孔無しの場合には、外周抜きの抜クリアランスｄ１が大きくなり過ぎて、ルーフ外周部の抜きバリが大きくなるという問題があった。その逆に、サンルーフ用窓孔無しの場合で、外周抜きの抜クリアランスｄ１を適正クリアランスに設定すると、サンルーフ用窓孔有りの場合には、外周抜きの抜クリアランスｄ１が小さくなり過ぎて、ルーフ外周部の抜き刃の欠損等が生じやすいという問題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、車両用ルーフパネルの外周抜きを行いながら、サンルーフ用窓孔の孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を同時に打ち分けることができると共に、上記打ち分けの有無に関わらず、外周抜きの抜クリアランスを適正な値に保持できるプレス型を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るプレス型は、次のような構成を有している。
（１）外周側下端部に切断用の上刃を有する上型と、前記上刃と噛み合って車両用ルーフパネルの外周部を切断する下刃を有する下型と、前記上型に懸架されたパッドと、前記上型に横スライド可能に装着された打ち分けプレートと、当該打ち分けプレートを介して前記上型に連動する打ち分け成形パンチと、当該打ち分け成形パンチと前記パッドとの間に介装された第１の加圧体とを備え、前記上刃と前記下刃とが噛み合って前記車両用ルーフパネルの外周部を切断しながら、前記打ち分け成形パンチと前記下型との間で、接合フランジを有するサンルーフ用窓孔の孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を同時に打ち分けることができるプレス型であって、
前記打ち分け成形パンチには、前記サンルーフ用窓孔の孔抜き上刃とフランジ曲げ上刃とを備え、
前記下型には、前記孔抜き上刃と噛み合って前記接合フランジの先端部を切断する孔抜き下刃と、前記フランジ曲げ上刃と噛み合って前記接合フランジを基端部から下方に折り曲げるフランジ曲げ下刃とを備え、
前記打ち分けプレートには、前記サンルーフ用窓孔の孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を行うときに前記打ち分け成形パンチに当接する第１当接部と、前記サンルーフ用窓孔の孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を行わないときに前記打ち分け成形パンチに当接する第２当接部と、を備えていることを特徴とする。

本発明においては、打ち分け成形パンチには、サンルーフ用窓孔の孔抜き上刃とフランジ曲げ上刃とを備え、下型には、孔抜き上刃と噛み合って接合フランジの先端部を切断する孔抜き下刃と、フランジ曲げ上刃と噛み合って接合フランジを基端部から下方に折り曲げるフランジ曲げ下刃とを備え、また、打ち分けプレートには、サンルーフ用窓孔の孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を行うときに打ち分け成形パンチに当接する第１当接部と、サンルーフ用窓孔の孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を行わないときに打ち分け成形パンチに当接する第２当接部と、を備えているので、車両用ルーフパネルの外周抜きを行いながら、サンルーフ用窓孔の孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を同時に打ち分けることができる。

また、打ち分けプレートには、サンルーフ用窓孔の孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を行うときに打ち分け成形パンチに当接する第１当接部と、サンルーフ用窓孔の孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を行わないときに打ち分け成形パンチに当接する第２当接部と、を備えているので、サンルーフ用窓孔の孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を行うか、行わないかに関わらず、パッドが下型に接触したときから、第１の加圧体の加圧力が、打ち分けプレートの第１当接部又は第２当接部を介して上型の中央部にそれぞれ作用して、上型の中央部を上方へ押し上げることになる。そして、上型の中央部が上方へ押し上げられると、上型の外周側下端部が内方へ倒れ込み、上型の外周側下端部に形成された上刃と下型に形成された下刃との間の外周抜きの抜クリアランスが同程度に狭くなる。そのため、狭くなった状態で外周抜きの抜きクリアランスを適正値に設定すればよく、サンルーフ用窓孔の孔抜き加工とフランジ曲げ加工の有無に関わらず、外周抜きの抜クリアランスを適正な値に保持させることができる。

よって、本発明によれば、ルーフパネルの外周抜きを行いながら、サンルーフ用窓孔の孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を同時に打ち分けることができると共に、上記打ち分けの有無に関わらず、外周抜きの抜クリアランスを適正な値に保持できるプレス型を提供することができる。

（２）（１）に記載されたプレス型において、
前記第１の加圧体は、所定の加圧力でピストンロッドが進退する圧力シリンダであることを特徴とする。

本発明においては、第１の加圧体は、所定の加圧力でピストンロッドが進退する圧力シリンダであるので、第１の加圧体は、ピストンロッドのストローク量の違いによる加圧力の変化が少ない。そのため、サンルーフ用窓孔の孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を行うか、行わないかに関わらず、パッドが下型に接触したときから加工完了する下死点まで、第１の加圧体が、略一定の加圧力で上型の中央部を上方へ押圧する。したがって、上記打ち分けの有無に関わらず、外周抜きの抜クリアランスを抜き加工開始から抜き加工完了まで適正な値に保持できる。

（３）（１）又は（２）に記載されたプレス型において、
前記上型と前記パッドとの間には、第２の加圧体が介装され、
前記第２の加圧体は、前記上型１の上端部に形成された貫通孔から挿入可能に形成され、前記上端部に締結されていることを特徴とする。

本発明においては、上型とパッドとの間には、第２の加圧体が介装され、第２の加圧体は、上型の上端部に形成された貫通孔から挿入可能に形成され、上端部に締結されているので、第１の加圧体を装着したパッドを上型に懸架した状態で、第２の加圧体を上型の上端部に形成された貫通孔から挿入して、上型の上端部に固定させることができる。そのため、第１の加圧体と第２の加圧体とをパッドや上型に簡単に組付けることができる。したがって、外周抜きの抜クリアランスを適正な値に保持しつつ、プレス型の分解組付け時の手間を省くことができる。

（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載されたプレス型において、
前記打ち分けプレートには、前記打ち分け成形パンチの上方で、井桁状に形成された支持枠を備え、当該支持枠を前記打ち分け成形パンチの外周側に延設して、その外周側の支持枠に前記第１当接部と前記第２当接部とをそれぞれ略等間隔に設けたことを特徴とする。

本発明においては、打ち分けプレートには、前記打ち分け成形パンチの上方で、井桁状に形成された支持枠を備え、当該支持枠を前記打ち分け成形パンチの外周側に延設して、その外周側の支持枠に前記第１当接部と前記第２当接部とをそれぞれ略等間隔に設けたので、第１の加圧体の各加圧力が、打ち分け成形パンチの外周側でパッドに対して略均等に作用させることができる。そのため、サンルーフ用窓孔のフランジ曲げ加工時において、ルーフ上面に生じる歪を効果的に抑制しつつ、外周抜きの抜クリアランスを適正な値に保持することができる。

（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載されたプレス型において、
前記打ち分け成形パンチには、切断された窓孔スクラップの払い部材を前記サンルーフ用窓孔の孔抜き上刃より窓内方に備え、
前記下型には、前記サンルーフ用窓孔の曲げ加工された接合フランジを上方に持ち上げるサブリフタを備えていることを特徴とする。

本発明においては、打ち分け成形パンチには、切断された窓孔スクラップの払い部材をサンルーフ用窓孔の孔抜き上刃より窓内方に備え、下型には、サンルーフ用窓孔の曲げ加工された接合フランジを上方に持ち上げるサブリフタを備えているので、サンルーフ用窓孔有りの場合における窓孔スクラップを、払い部材によって下型の孔抜き下刃の上面に残置させると共に、フランジ曲げ加工後のルーフパネルをサブリフタ等によって下型から離間した位置に持ち上げることができる。そのため、窓孔スクラップとフランジ曲げ加工後の車両用ルーフパネルとを、互いに分離した状態で同時に後工程に搬送して、後工程にて窓孔スクラップを簡単に処理することができる。その結果、外周抜きの抜クリアランスを適正な値に保持させつつ、窓孔スクラップの処理の簡素化も行うことができる。

本発明によれば、ルーフパネルの外周抜きを行いながら、サンルーフ用窓孔の孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を同時に打ち分けることができると共に、上記打ち分けの有無に関わらず、外周抜きの抜クリアランスを適正な値に保持できるプレス型を提供することができる。

本発明の実施形態に係るプレス型によって成形する車両用ルーフパネルの概略斜視図である。本発明の実施形態に係るプレス型の断面図であって、サンルーフ用窓孔有りの下死点の状態で、図１に示すＡ－Ａ断面で切断した断面図である。本発明の実施形態に係るプレス型の断面図であって、サンルーフ用窓孔有りの下死点の状態で、図１に示すＢ－Ｂ断面で切断した断面図である。本発明の実施形態に係るプレス型の上型断面図であって、サンルーフ用窓孔有りの上死点の状態で、図１に示すＡ断面で切断した断面図である。本発明の実施形態に係るプレス型の断面図であって、サンルーフ用窓孔無しの下死点の状態で、図１に示すＡ断面で切断した断面図である。図４に示す上型で、パッドと打ち分け成形パンチとを取り外した状態の部分斜視図である。本発明の実施形態に係るプレス型と改善前のプレス型を用いて、外周抜きの抜きクリアランスを、サンルーフ用窓孔有り無しの場合で比較した測定グラフである。車両用ルーフパネルにおいてサンルーフ用窓孔の有り無しを打ち分ける従来のプレス加工方法の工程説明図である。特許文献１に記載されたサンルーフ用窓孔のフランジ曲げ加工を打ち分けるプレス型の概略断面図である。図９に示すプレス型を、ルーフ外周部の抜き加工が可能なように改善した場合において、外周抜きの抜きクリアランスの変化を説明するプレス型の断面図であって、（Ａ）はサンルーフ用窓孔有りの場合のプレス型の断面図を示し、（Ｂ）はサンルーフ用窓孔無しの場合のプレス型の断面図を示す。

次に、本発明の実施形態に係るプレス型について、図面を参照して詳細に説明する。はじめに、本実施形態に係るプレス型の構造の一例を説明し、その後、本プレス型と改善前のプレス型を用いて、サンルーフ用窓孔の孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を同時に打ち分けたときの外周抜きの抜きクリアランスの測定結果を説明する。

＜本プレス型の構造の一例＞
まず、本実施形態のプレス型の構造の一例について、図１～図６を用いて詳細に説明する。図１に、本発明の実施形態に係るプレス型によって成形した車両用ルーフパネルの概略斜視図を示す。図２に、本発明の実施形態に係るプレス型の断面図であって、サンルーフ用窓孔有りの下死点の状態で、図１に示すＡ－Ａ断面で切断した断面図を示す。図３に、本発明の実施形態に係るプレス型の断面図であって、サンルーフ用窓孔有りの下死点の状態で、図１に示すＢ－Ｂ断面で切断した断面図を示す。図４に、本発明の実施形態に係るプレス型の上型断面図であって、サンルーフ用窓孔有りの上死点の状態で、図１に示すＡ断面で切断した断面図を示す。図５に、本発明の実施形態に係るプレス型の断面図であって、サンルーフ用窓孔無しの下死点の状態で、図１に示すＡ断面で切断した断面図を示す。図６に、図４に示す上型で、パッドと打ち分け成形パンチとを取り外した状態の部分斜視図を示す。

（車両用ルーフパネルの構造）
本プレス型１０によって形成した車両用ルーフパネルＲは、図１に示すように、所定の薄鋼板を絞り成形した絞りパネルＷのルーフ外周部ＲＧを切断したパネルである。本車両用ルーフパネルＲには、ルーフ上面ＲＪにサンルーフ用窓孔ＳＭが形成されていないルーフパネルＲ１と、ルーフ上面ＲＪにサンルーフ用窓孔ＳＭが形成されているルーフパネルＲ２とを有する。上記薄鋼板の板厚は、０．７～０．８ｍｍ程度である。

ここでは、サンルーフ用窓孔ＳＭは、ルーフ上面ＲＪの車幅方向中央部に２つ備えている。すなわち、車幅方向中央部で前後方向中間位置に形成された後窓孔ＳＭ１と、車幅方向中央部でパネル前端側に形成された前窓孔ＳＭ２とを備えている。サンルーフ用窓孔有りの場合には、両方の窓孔ＳＭ１、ＳＭ２が共に形成され、サンルーフ用窓孔無しの場合には、両方の窓孔ＳＭ１、ＳＭ２が共に形成されない。なお、サンルーフ用窓孔ＳＭは、1つの場合もある。

各サンルーフ用窓孔ＳＭ（ＳＭ１、ＳＭ２）は、平面視で略矩形状に形成され、図示しない窓枠部材と接合する接合フランジＳＧＨ（ＳＧＨ１、ＳＧＨ２）が形成されている。接合フランジＳＧＨは、ルーフ上面ＲＪから下方へ垂直状に折り曲げて形成されている。また、接合フランジＳＧＨのフランジ幅は、略一定であるが、窓孔コーナ部のフランジ幅のみ、短く形成されている。また、サンルーフ用窓孔ＳＭが形成されないルーフ上面ＲＪの後端側には、適宜な間隔で補強ビードＨＢが形成されている。

（本プレス型の構造）
本プレス型１０は、図２～図６に示すように、外周側下端部１２に切断用の上刃１１を有する上型１と、上刃１１と噛み合って車両用ルーフパネルＲの外周部ＲＧを切断する下刃２１を有する下型２と、上型１に懸架されたパッド３と、上型１に横スライド可能に装着された打ち分けプレート４と、当該打ち分けプレート４を介して上型１に連動する打ち分け成形パンチ５と、当該打ち分け成形パンチ５とパッド３との間に介装された第１の加圧体６１とを備え、上刃１１と下刃２１とが噛み合って車両用ルーフパネルＲの外周部ＲＧを切断しながら、打ち分け成形パンチ５と下型２との間で、接合フランジＳＧＨを有するサンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を同時に打ち分けることができるプレス型である。

なお、パッド３には、上刃１１の抜き線に沿って形成された縦壁部３１と、縦壁部３１の下端部に形成されルーフ上面ＲＪを押圧する押圧部３２とを備えている。また、打ち分け成形パンチ５には、その成形部５４に沿って形成された縦壁部５５を備え、縦壁部５５の上端部５５１には、横板５６１と縦板５６２とからなり逆Ｌ字状断面の受圧ブロック５６が連結されている。第１の加圧体６１は、受圧ブロック５６の横板５６１を上方へ加圧する位置で、パッド３の押圧部３２の上端面に固定されている。

また、上型１とパッド３との間には、パッド３を下方へ押圧する第２の加圧体６２が介装されている。第２の加圧体６２は、パッド３の縦壁部３１の上端面を下方へ加圧する位置で、上型１の上端部１３に固定されている。また、上型１の外周側縦壁部１６には、パッド３の縦壁部３１に形成された係合溝３１１と係合し、パッド３を懸架するサイドピン１５が装着されている。係合溝３１１の上下長さは、上下動するパッド３のストローク量ＰＳＴに対応して設定されている。なお、第１の加圧体６１と第２の加圧体６２は、上型１が上死点で、パッド３がサイドピン１５に当接している状態では、その各加圧力Ｐ１、Ｐ２が上型１及びパッド３に作用しないように形成されている。

また、打ち分け成形パンチ５には、サンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き上刃５１とフランジ曲げ上刃５２とを備え、下型２には、孔抜き上刃５１と噛み合って接合フランジＳＧＨの先端部を切断する孔抜き下刃２２と、フランジ曲げ上刃５２と噛み合って接合フランジＳＧＨを基端部から下方に折り曲げるフランジ曲げ下刃２３とを備えている。

ここで、孔抜き上刃５１とフランジ曲げ上刃５２は、打ち分け成形パンチ５の成形部５４に、互いに隣接して形成されている。また、孔抜き上刃５１は、フランジ曲げ上刃５２がルーフ上面ＲＪに当接する以前に、接合フランジＳＧＨの先端部を切断するように、フランジ曲げ上刃５２より僅かに下方へ突出して形成されている。そのため、孔抜き上刃５１と孔抜き下刃２２とが噛み合って接合フランジＳＧＨの先端部を切断した後、引き続いてフランジ曲げ上刃５２とフランジ曲げ下刃２３とが噛み合って、先端部が切断された接合フランジＳＧＨを基端部から下方に折り曲げることができる。

また、打ち分けプレート４には、サンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を行うときに打ち分け成形パンチ５に当接する第１当接部４１と、サンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を行わないときに打ち分け成形パンチ５に当接する第２当接部４２と、を備えている。打ち分けプレート４の上端面４３１は、上型１に形成された案内面１３１に沿って水平方向に摺接可能に形成されている。また、打ち分けプレート４の上端面４３１に対する第１当接部４１の下方への突出量ｔ１は、同上端面４３１に対する第２当接部の下方への突出量ｔ２より、大きく形成されている。

第１当接部４１と第２当接部４２とにおける、上記突出量の差（ｔ１－ｔ２）に基づいて、サンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を行うときには、孔抜き上刃５１とフランジ曲げ上刃５２が、パッド３の押圧部３２より下方へ突出するが、サンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を行わないときには、孔抜き上刃５１とフランジ曲げ上刃５２が、パッド３の押圧部３２より下方へ突出しない。そのため、車両用ルーフパネルＲの外周抜きを行いながら、サンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を同時に打ち分けることができる。

また、打ち分けプレート４の第１当接部４１と第２当接部４２は、打ち分け成形パンチ５の受圧ブロック５６の横板５６１に当接する。また、第１の加圧体６１は、受圧ブロック５６の横板５６１を上方へ加圧する位置で、パッド３の押圧部３２の上端面に固定されている。

そのため、サンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を行うか、行わないかに関わらず、パッド３が下型２に接触したときから、第１の加圧体６１の加圧力Ｐ１が、上型１の中央部にそれぞれ作用して、上型１の中央部を上方へ押し上げることになる。

すなわち、サンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を行う場合には、パッド３が下型２に接触したときから、第１の加圧体６１の加圧力Ｐ１ａは、受圧ブロック５６の横板５６１と打ち分けプレート４の第１当接部４１とを介して、上型１の中央部に作用する。また、サンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を行わない場合には、パッド３が下型２に接触したときから、第１の加圧体６１の加圧力Ｐ１ｂは、受圧ブロック５６の横板５６１と打ち分けプレート４の第２当接部４２とを介して、上型１の中央部に作用する。

そして、上型１の中央部が上方へ押し上げられると、上型１の外周側下端部１２が内方へ倒れ込み、上型１の外周側下端部１２に形成された上刃１１と下型２に形成された下刃２１との間の外周抜きの抜クリアランスｄ１が同程度に狭くなる。そのため、狭くなった状態で外周抜きの抜きクリアランスｄ１を適正値に設定すればよく、サンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き加工とフランジ曲げ加工の有無に関わらず、外周抜きの抜クリアランスｄ１を適正な値に保持させることができる。

また、第１の加圧体６１は、所定の加圧力Ｐ１でピストンロッド６１１が進退する圧力シリンダ６１Ｔであることが好ましい。この場合、第１の加圧体６１は、ピストンロッド６１１のストローク量の違いによる加圧力の変化が少ない。そのため、サンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を行うか、行わないかに関わらず、パッド３が下型２に接触したときから加工完了する下死点まで、第１の加圧体６１が、略一定の加圧力で上型１の中央部を上方へ押圧する。したがって、上記打ち分けの有無に関わらず、外周抜きの抜クリアランスｄ１を抜き加工開始から抜き加工完了まで適正な値に保持できる。なお、圧力シリンダ６１Ｔには、例えば、窒素ガス等が封入されたガスシリンダが該当する。

また、第２の加圧体６２は、上型１の外周側で上端部１３に形成された貫通孔１４から挿入可能に形成され、上端部１３に締結されていることが好ましい。この場合、第１の加圧体６１を装着したパッド３を上型１に懸架した状態で、第２の加圧体６２を上型１の上端部１３に形成された貫通孔１４から挿入して、上型１の上端部１３に固定させることができる。そのため、第１の加圧体６１と第２の加圧体６２とをパッド３や上型１に簡単に組付けることができる。したがって、外周抜きの抜クリアランスｄ１を抜き加工開始から抜き加工完了まで適正な値に保持しつつ、プレス型１０の分解組付け時の手間を省くことができる。なお、第２の加圧体６２は、第１の加圧体６１と同様に、所定の加圧力Ｐ２でピストンロッド６１２が進退する圧力シリンダ６２Ｔであることが好ましい。

また、打ち分けプレート４には、打ち分け成形パンチ５の上方で、井桁状に形成された支持枠４３を備え、井桁状に形成された支持枠４３を打ち分け成形パンチ５の外周側に延設して、その外周側の支持枠４３に第１当接部４１と第２当接部４２とをそれぞれ略等間隔に設けたことが好ましい。この場合、複数の第１の加圧体６１の各加圧力Ｐ１が、打ち分け成形パンチ５の外周側でパッド３に対して略均等に作用して、サンルーフ用窓孔ＳＭのフランジ曲げ加工時において、ルーフ上面に生じる歪を効果的に抑制しつつ、外周抜きの抜クリアランスｄ１を適正な値に保持することができる。

さらに、上型１には、打ち分け成形パンチ５を上下方向にガイドするガイドポスト１６１を避けた位置で、井桁状に形成された支持枠４３の中心部に連結された駆動機構４４を備えていることが好ましい。この場合、打ち分け成形パンチ５の外周側で略等間隔に設けた複数の第１当接部４１と第２当接部４２とを、１つの駆動機構４４によって同時に切り替えることができる。そのため、サンルーフ用窓孔ＳＭの打ち分けに伴う段取り工数を低減できると共に、打ち分け構造の簡素化を図ることができる。駆動機構４４は、特に限定する必要はないが、例えば、支持枠４３に連結したシリンダロッドを進退させるエアシリンダ等が該当する。なお、駆動機構４４が故障した場合等に備えて、支持枠４３には、上型１の外周側縦壁部１６の外方から操作可能に形成された手動操作レバー４５を設けても良い。

また、打ち分け成形パンチ５には、切断された窓孔スクラップＳＣの払いピン５３をサンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き上刃５１より窓内方に備え、下型２には、サンルーフ用窓孔ＳＭの曲げ加工された接合フランジＳＧＨを上方に持ち上げるサブリフタ２４を備えていることが好ましい。この場合、サンルーフ用窓孔ＳＭ有りの場合における窓孔スクラップＳＣを、払いピン５３によって下型２の孔抜き下刃２２の上面に残置させることができると共に、フランジ曲げ加工後の車両用ルーフパネルＲをサブリフタ２４等によって下型２から離間した位置に持ち上げることができる。そのため、窓孔スクラップＳＣとフランジ曲げ加工後の車両用ルーフパネルＲとを、バキュームカップ等によって吸着させて、互いに分離した状態で同時に後工程に搬送できる。

そして、例えば、後工程には、曲げ加工後の車両用ルーフパネルＲを載置させる簡易治具を設けて、窓孔スクラップＳＣのみを、スクラップシュートでスクラップ処理コンベア等へ流し込むことによって、窓孔スクラップＳＣを簡単に処理することができる。その結果、外周抜きの抜クリアランスｄ１を適正な値に保持させつつ、窓孔スクラップＳＣの処理の簡素化にも寄与できる。

＜外周抜きの抜クリアランスの測定結果＞
次に、本実施形態のプレス型と改善前のプレス型を用いて、サンルーフ用窓孔の孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を同時に打ち分けたときの外周抜きの抜クリアランスの測定結果を、図７を用いて説明する。図７に、本発明の実施形態に係るプレス型と改善前のプレス型を用いて、外周抜きの抜クリアランスを、サンルーフ用窓孔有り無しの場合で比較した測定グラフを示す。

図７に示す測定グラフでは、縦軸に外周抜きの抜クリアランスｄ１を示し、横軸にプレス方向に下降する上型の下降位置を示す。また、図７に示す抜クリアランスｄ１の測定グラフは、以下の方法で計測した。すなわち、プレス機の上下動するスライドの下面に上型１を固定し、スライドと対向するボルスタの上面に下型２を固定する。またスライドの下面には、上型１の外周側下端部１２の水平方向の変位を測定する電気式ダイヤルゲージを備えた測定装置を固定する。この状態で、スライドを下降させて下型に載置した絞りパネルＷを加工する。電気式ダイヤルゲージの変位量は、スライドの下降位置に対応した抜クリアランスｄ１の値として記録される。

図７に示すように、本プレス型１０において、サンルーフ有（サンルーフ用窓孔有り）の場合、上型１が下降し、パッド３が下型２に接触したときから、抜クリアランスｄ１の値が、小さくなる方向へ大きく変位した。その後、抜クリアランスｄ１の値は、加工完了まで略一定で推移した。

この理由は、以下のように考えられる。すなわち、パッド３が下型２に接触したことによって、第１の加圧体６１の加圧力Ｐ１が受圧ブロック５６と打ち分けプレート４の第１当接部４１とを介して上型１の中央部に直接作用し、上型１の中央部が上方へ持ち上げられ、その結果、上型１の外周側下端部１２に形成された上刃１１が、下型２の下刃２１に大きく近接したことよると考えられる。

また、本プレス型１０において、サンルーフ無（サンルーフ用窓孔無し）の場合、パッド３が下型２に接触したときには、抜クリアランスｄ１の値が、殆ど変化しないが、上型１が更に下降した段階で、抜クリアランスｄ１の値が、サンルーフ有（サンルーフ用窓孔有り）の場合より僅かに大きいものの、小さくなる方向へ大きく変位した。その後、抜クリアランスｄ１の値は、加工完了まで略一定で推移した。

この理由は、以下のように考えられる。すなわち、パッド３が下型２に接触した段階では、受圧ブロック５６と打ち分けプレート４の第２当接部４２との間に隙間（第１当接部４１と第２当接部との突出量の差＝ｔ１－ｔ２）があるので、第１の加圧体６１の加圧力Ｐ１が上型１の中央部に直接作用しないが、スライドが更に下降した段階では、その隙間が無くなり、第１の加圧体６１の加圧力Ｐ１が受圧ブロック５６と打ち分けプレート４の第２当接部４２とを介して上型１の中央部に直接作用する。そのため、上型１の中央部が上方へ持ち上げられて、上型１の外周側下端部１２に形成された上刃１１が、下型２の下刃２１に大きく近接したことによると考えられる。

なお、サンルーフ有（サンルーフ用窓孔有り）の場合より、サンルーフ無（サンルーフ用窓孔無し）の場合の方が、抜クリアランスｄ１の値が僅かに大きい結果となった理由は、第１当接部４１と第２当接部との突出量の差（ｔ１－ｔ２）に伴って、第１の加圧体６１におけるシリンダ内圧（ガス圧）の上昇に僅かな差が生じたものと考えられる。

しかし、サンルーフ用窓孔有りとサンルーフ用窓孔無しにおける抜クリアランスｄ１の差△ｄ１は、僅かな値（０．０１～０．０２ｍｍ程度）であり、例えば、板厚０．７ｍｍの薄鋼板の適正クリアランス（０．０７～０．１１ｍｍ程度）の範囲内に入るので、本プレス型１０の外周抜きの抜クリアランスｄ１を、サンルーフ用窓孔有りとサンルーフ用窓孔無しの両方における適正な抜クリアランスとして設定することができる。

これに対して、改善前のプレス型では、図７に示すように、サンルーフ無（サンルーフ用窓孔無し）の場合、パッド３が下型２に接触したときに、抜クリアランスｄ１の値が、僅かに小さくなるが、その後、抜クリアランスの値は、加工完了まで略一定で推移した。その結果、サンルーフ有（サンルーフ用窓孔有り）とサンルーフ無（サンルーフ用窓孔無し）の抜クリアランスの差△ｄ２（０．０６ｍｍ程度）は、本プレス型１０の場合の抜クリアランスｄ１の差△ｄ１（０．０１～０．０２ｍｍ程度）に比較して、大幅に増大される。

以上の測定結果から、本プレス型１０によれば、車両用ルーフパネルＲの外周抜きを行いながら、サンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を同時に打ち分けることができると共に、上記打ち分けの有無に関わらず、外周抜きの抜クリアランスｄ１を適正な値に保持できるが、改善前のプレス型では、それが困難であることを確認することができた。

＜作用効果＞
以上、詳細に説明した本実施形態に係るプレス型１０によれば、打ち分け成形パンチ５には、サンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き上刃５１とフランジ曲げ上刃５２とを備え、下型２には、孔抜き上刃５１と噛み合って接合フランジＳＧＨの先端部を切断する孔抜き下刃２２と、フランジ曲げ上刃５２と噛み合って接合フランジＳＧＨを基端部から下方に折り曲げるフランジ曲げ下刃２３とを備え、また、打ち分けプレート４には、サンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を行うときに打ち分け成形パンチ５に当接する第１当接部４１と、サンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を行わないときに打ち分け成形パンチ５に当接する第２当接部４２と、を備えているので、車両用ルーフパネルＲの外周抜きを行いながら、サンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を同時に打ち分けることができる。

また、打ち分けプレート４には、サンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を行うときに打ち分け成形パンチ５に当接する第１当接部４１と、サンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を行わないときに打ち分け成形パンチ５に当接する第２当接部４２と、を備えているので、サンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を行うか、行わないかに関わらず、パッド３が下型２に接触したときから、第１の加圧体６１の加圧力Ｐ１（Ｐ１ａ、Ｐ１ｂ）が、上型１の中央部にそれぞれ作用して、上型１の中央部を上方へ押し上げることになる。そして、上型１の中央部が上方へ押し上げられると、上型１の外周側下端部１２が内方へ倒れ込み、上型１の外周側下端部１２に形成された上刃１１と下型２に形成された下刃２１との間の外周抜きの抜クリアランスｄ１が同程度に狭くなる。そのため、狭くなった状態で外周抜きの抜きクリアランスｄ１を適正値に設定すればよく、サンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き加工とフランジ曲げ加工の有無に関わらず、外周抜きの抜クリアランスｄ１を適正な値に保持させることができる。

よって、本実施形態によれば、車両用ルーフパネルＲの外周抜きを行いながら、サンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を同時に打ち分けることができると共に、上記打ち分けの有無に関わらず、外周抜きの抜クリアランスｄ１を適正な値に保持できるプレス型１０を提供することができる。

また、本実施形態によれば、第１の加圧体６１は、所定の加圧力Ｐ１でピストンロッド６１１が進退する圧力シリンダ６１Ｔであるので、加圧体６１は、ピストンロッド６１１のストローク量の違いによる加圧力の変化が少ない。そのため、サンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を行うか、行わないかに関わらず、パッド３が下型２に接触したときから加工完了する下死点まで、第１の加圧体６１が、略一定の加圧力で上型１の中央部を上方へ押圧する。したがって、上記打ち分けの有無に関わらず、外周抜きの抜クリアランスｄ１を抜き加工開始から抜き加工完了まで適正な値に保持できる。

また、本実施形態によれば、上型１とパッド３との間には、第２の加圧体６２が介装され、第２の加圧体６２は、上型１の上端部１３に形成された貫通孔１４から挿入可能に形成され、上端部１３に締結されているので、第１の加圧体６１を装着したパッド３を上型１に懸架した状態で、第２の加圧体６２を上型１の上端部１３に形成された貫通孔１４から挿入して、上型１の上端部１３に固定させることができる。そのため、第１の加圧体６１と第２の加圧体６２とをパッド３や上型１に簡単に組付けることができる。したがって、外周抜きの抜クリアランスｄ１を抜き加工開始から抜き加工完了まで適正な値に保持しつつ、プレス型１０の分解組付け時の手間を省くことができる。

また、本実施形態によれば、打ち分けプレート４には、打ち分け成形パンチ５の上方で、井桁状に形成された支持枠４３を備え、当該支持枠４３を打ち分け成形パンチ５の外周側に延設して、その外周側の支持枠４３１に第１当接部４１と第２当接部４２とをそれぞれ略等間隔に設けたので、複数の第１の加圧体６１の各加圧力Ｐ１を、打ち分け成形パンチ５の外周側でパッド３に対して略均等に作用させることができる。そのため、サンルーフ用窓孔ＳＭのフランジ曲げ加工時において、ルーフ上面に生じる歪を効果的に抑制しつつ、外周抜きの抜クリアランスｄ１を適正な値に保持することができる。

また、上型１には、支持枠４３の中心部に連結された駆動機構４４を備えているので、打ち分け成形パンチ５の外周側で略等間隔に設けた複数の第１当接部４１と第２当接部４２とを、１つの駆動機構４４によって同時に切り替えることができる。そのため、サンルーフ用窓孔ＳＭの打ち分けに伴う段取り工数を低減できると共に、打ち分け構造の簡素化を図ることができる。

また、本実施形態によれば、打ち分け成形パンチ５には、切断された窓孔スクラップＳＣの払いピン５３をサンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き上刃５１より窓内方に備え、下型２には、サンルーフ用窓孔ＳＭの曲げ加工された接合フランジＳＧＨを上方に持ち上げるサブリフタ２４を備えているので、サンルーフ用窓孔有りの場合における窓孔スクラップＳＣを、払いピン５３によって下型２の孔抜き下刃２２の上面に残置させると共に、フランジ曲げ加工後のルーフパネルＲをサブリフタ等によって下型２から離間した位置に持ち上げることができる。そのため、窓孔スクラップＳＣとフランジ曲げ加工後の車両用ルーフパネルＲとを、互いに分離した状態で同時に後工程に搬送して、後工程にて窓孔スクラップＳＣ簡単に処理することができる。その結果、外周抜きの抜クリアランスｄ１を適正な値に保持させつつ、窓孔スクラップＳＣの処理の簡素化も行うことができる。

＜変形例＞
上述した実施形態は、本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜変更することができる。例えば、本実施形態では、打ち分け成形パンチ５には、切断された窓孔スクラップＳＣの払い部材として払いピン５３をサンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き上刃５１より窓内方に備えている。しかし、払い部材は、必ずしも、払いピン５３に限る必要はない。例えば、サンルーフ用窓孔ＳＭの孔抜き上刃５１の抜き線に沿って、ルーフ上面ＲＪに当接するウレタン又はゴム部材を、打ち分け成形パンチ５に装着させても良い。

本発明は、車両用ルーフパネルの外周抜きを行いながら、サンルーフ用窓孔の孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を同時に打ち分けることができるプレス型として利用できる。

１上型
２下型
３パッド
４打ち分けプレート
５打ち分け成形パンチ
１０プレス型
１１上刃
１２外周側下端部
１３上端部
１４貫通孔
２１下刃
２２孔抜き下刃
２３フランジ曲げ下刃
２４サブリフタ
４１第１当接部
４２第２当接部
４３支持枠
５１孔抜き上刃
５２フランジ曲げ上刃
５３払い部材（払いピン）
６１第１の加圧体
６１Ｔ圧力シリンダ
６２第２の加圧体
６１１ピストンロッド
Ｒ車両用ルーフパネル
ＲＧ外周部
ＳＣ窓孔スクラップ
ＳＧＨ接合フランジ
ＳＭサンルーフ用窓孔
ｄ１抜クリアランス

Claims

外周側下端部に切断用の上刃を有する上型と、前記上刃と噛み合って車両用ルーフパネルの外周部を切断する下刃を有する下型と、前記上型に懸架されたパッドと、前記上型に横スライド可能に装着された打ち分けプレートと、当該打ち分けプレートを介して前記上型に連動する打ち分け成形パンチと、当該打ち分け成形パンチと前記パッドとの間に介装された第１の加圧体とを備え、前記上刃と前記下刃とが噛み合って前記車両用ルーフパネルの外周部を切断しながら、前記打ち分け成形パンチと前記下型との間で、接合フランジを有するサンルーフ用窓孔の孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を同時に打ち分けることができるプレス型であって、
前記打ち分け成形パンチには、前記サンルーフ用窓孔の孔抜き上刃とフランジ曲げ上刃とを備え、
前記下型には、前記孔抜き上刃と噛み合って前記接合フランジの先端部を切断する孔抜き下刃と、前記フランジ曲げ上刃と噛み合って前記接合フランジを基端部から下方に折り曲げるフランジ曲げ下刃とを備え、
前記打ち分けプレートには、前記サンルーフ用窓孔の孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を行うときに前記打ち分け成形パンチに当接する第１当接部と、前記サンルーフ用窓孔の孔抜き加工とフランジ曲げ加工の両方を行わないときに前記打ち分け成形パンチに当接する第２当接部と、を備えていることを特徴とするプレス型。
請求項１に記載されたプレス型において、
前記第１の加圧体は、所定の加圧力でピストンロッドが進退する圧力シリンダであることを特徴とするプレス型。
請求項１又は請求項２に記載されたプレス型において、
前記上型と前記パッドとの間には、第２の加圧体が介装され、
前記第２の加圧体は、前記上型の上端部に形成された貫通孔から挿入可能に形成され、前記上端部に締結されていることを特徴とするプレス型。
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載されたプレス型において、
前記打ち分けプレートには、前記打ち分け成形パンチの上方で、井桁状に形成された支持枠を備え、当該支持枠を前記打ち分け成形パンチの外周側に延設して、その外周側の支持枠に前記第１当接部と前記第２当接部とをそれぞれ略等間隔に設けたことを特徴とするプレス型。
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載されたプレス型において、
前記打ち分け成形パンチには、切断された窓孔スクラップの払い部材を前記サンルーフ用窓孔の孔抜き上刃より窓内方に備え、
前記下型には、前記サンルーフ用窓孔の曲げ加工された接合フランジを上方に持ち上げるサブリフタを備えていることを特徴とするプレス型。